Enunciado

Encontre uma equação polar para a curva representada pela equação cartesiana dada.

y = x

Passo 1

Fala ai galerinha! Animado para resolvermos uma questão? Bora!

O objetivo da questão é converter uma equação cartesiana y = x para sua forma equivalente em coordenadas polares.

Já pensou em como vamos fazer essa conversão? Se liga!

  1. Vamos começar entendendo a relação entre as coordenadas cartesianas e polares.
  2. x = r ∙ cos ⁡ θ

    y = r ∙ s e n   θ

  3. Ao descobrir as equações polares, iremos substitui-las na equação cartesiana dada no enunciado.
  4. x = y  

  5. Enfim podemos descobrir a equação polar, simplificando e resolvendo a equação.

Prontinho pessoal, agora é só resolver!

Passo 2

A coordenadas polares ( r , θ ) estão relacionadas com ascoordenadas cartesianas ( x , y ) pelas seguintes equações.

Para x

x = r ∙ cos ⁡ θ

Para y

y = r ∙ s e n   θ

Passo 3

Substituindo os termos na equação cartesiana

x = y

r ∙ cos ⁡ θ = r ∙ s e n   θ

Dividindo ambos os lados por r , podemos eliminar este termo

cos ⁡ θ = s e n   θ

Dividindo ambos os lados da equação por θ

c o s θ cos ⁡ θ = s e n   θ cos ⁡ θ

Lembrando que s e n   θ cos ⁡ θ = t g   θ

1 = t g   θ

Ou melhor,

t g   θ = 1

Passo 4

Temos que

θ = tan - 1 ⁡ 1

A solução para essa equação é :

θ = π 4 + k π ,   o n d e   k ∈ Z

Ou seja, esta equação descreve todas as linhas que formam um ângulo de 45 ° com o eixo x , incluindo direções anternadas devido ao termo k π .

Resposta

θ = π 4

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